120t注塑机下料控制系统设计
日期 2018年4月13日 【】本次设计主要是针对昆山劳士领汽车配件公司使用的锁模力最大可达120T宁波海天公司的卧式注塑机下料系统设计，按照系统构成及性价比等综合分析，选取宁波伟立的工业机器人，根据选择的机器人，进行机器人的操作与编程，完成机器人与注塑机的信号控制，实现自动化的作业。
目录
引言 1
一、系统方案设计 2
（一）系统功能介绍 2
（二）系统方案论证 2
（三）系统设备选型 3
二、控制系统信号配置 5
（一）机器人和注塑机的控制 5
（二）机器人和传送带控制 7
三、软件程序设计 7
（一）机器人模组动作流程图 7
（二）机械手模组程序 8
四、系统调试 10
（一）系统硬件连接产生的故障 10
（二）由于信号设置产生的故障 10
总结 12
参考文献 13
谢辞 14
引言
随着工业4.0时代的到来，社会的不断发展，人工智能也是目前社会的热点话题。注塑机这个在工业生产过程中必不可少的设备，在很多地方被应用，尤其是在汽车配件生产中得到广泛应用，因此注塑机的下料系统也成了一个值得思考的问题，如何选择下料设备既能提高生产效率，又能节省劳动力，带着这些问题展开了思考，决定写一篇关于注塑机下料系统的设计，之所以能够有这样的思考和想到这样的设计，源于在实习单位的受到启发，在实习单位主要从事注塑机方便的工作，同时又根据自己在学校所学工业机器人方便的知识作为基础，展开思考与研究。
本文先从系统方案分析论证，最终选择伟立工业机器人作为下料装置，工业机器人作为人工智能的产物，应用到工业生产中，既能实现自动化生产，提高工作效率，又能跟上社会以及工业发展的步伐，接着根据学习设备的操作与运用，完成机械手与注塑机、机械手与传送带间的信号连接，实现下料系统的自动化工作，在下料系统的自动化工作中，对设备出现的故障进行分析其原因，排除进行处理。
此方案在一定程度上大大提高了工业生产的效率， *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
避免了人工下料及其他非标设备方式下料带来的弊端，减少了人工下料在工业生产中安全事故的发生率，取代了气缸式下料机的不灵活，此设计符合工业生产的要求，降低了工业生产中人力的使用率，真正意义上实现自动化生产。
一、系统方案设计
（一）系统功能介绍
1、注塑机介绍
本设计中使用的是海天120T卧式注塑机，这类注塑机在操作简单，便于维修，生产相对稳定。由于它是卧式的，所以重心比较低，从而就有了上述中的一些优点，但此款注塑机也有一些缺点，比如开模后塑件可能会自动脱落，机台占地面积较大。
图11 120T注塑机
2、下料要求分析
为了设计出一种更好的下料方式，收集了很多相关的资料进行研究，也了解到最早是采用人工下料的方式，人工下料需要一个人守在注塑机前，当注塑机开模完成后，人工按下安全门打开按钮，取出已成型的注塑件，然后放入包装箱，再按下安全门关闭按钮，整个过程耗时长，生产效率低，需要人工来做一些机械化的作业，作业的人员工作乏味疲惫，一定程度上浪费了人的价值。根据所知的这些人工下料的缺点，展开了一些相关的思考，思考的结果是采用一些自动化的设备来下料，实现从原料进入模腔到最后成型注塑件的下料。
（二）系统方案论证
1、传统手工下料
注塑机最早采用的手工下料，手工下料每台注塑机需要配备一到两人每时每刻守在注塑机面前，等待注塑机注塑成型，然后取出注塑件，这种下料方式，严重的浪费了人力，甚至可能拖慢工业的进步与发展。对于现在这样高速发展的社会更是不太适合，所以，很快这种注塑机下料方式就被淘汰。
2、自动化设备下料
根据深入的思考与研究，最开始选用了一款针对模具类型的非标设备进行下料，这款非标设备主要的工作介质是气压，也就是一款气缸式的下料机，气缸，对于学习工业自动化等相关知识的学者都有所了解，它的动作范围是相对来说比较狭隘的，一个电磁阀只能控制一个方向上来回的动作，因此，气缸式下料机不够灵活等缺点。
3、机器人下料
为了能够找到一种更好的下料方式，进一步对注塑机及注塑机的模具进行分析，发现对于一台注塑机，可以使用多种类型的模具，能够产出不同的注塑件，想到这些特点，决定选用机械手来进行下料。
（三）系统设备选型
1. 机械手的选型
选型的原则：
海天120T卧式注塑机作为对象，选用伟立的一款三轴横走型机械手，之所以选用这款三轴机械手而不是选用自由度更高的机械手是因为三轴横走型机械手的工作范畴已经能够实现注塑机下料的自动化，同时伟立这款横走型机械手，其体积相对较小，不会占用很大的空间，在负载能力上，它的负载能力，足够承载120T注塑机产品重量，不需要花费更高的价钱选用自由度很高的机械手。
三轴横走型机械手，三轴就是空间上的XYZ轴，这款机械手可以在这三个轴上来回动作，在注塑机的模具及塑件特征的基础上更换不同的机械手末端执行器或者夹爪和吸盘。
图12 机械手概念图
2、末端执行器的选型
为了能够实现更高效率的下料，往往选择合适末端执行器也是尤为重要的，本部分主要根据产品及模具特征提供两种不同的末端执行器。
（1）真空吸盘
使用真空吸盘作为机械手吸取抓手，不仅是因为真空吸盘比较廉价，而且真空吸盘在特征上不会破坏产品，能够保持产品表面完整，不会像夹具一样容易夹伤产品，如图13，这种吸盘式的末端执行器，主要由四个波纹式的小吸盘通过铝材连接而成，被用在两模腔的叶片link等汽车配件上。
目录
引言 1
一、系统方案设计 2
（一）系统功能介绍 2
（二）系统方案论证 2
（三）系统设备选型 3
二、控制系统信号配置 5
（一）机器人和注塑机的控制 5
（二）机器人和传送带控制 7
三、软件程序设计 7
（一）机器人模组动作流程图 7
（二）机械手模组程序 8
四、系统调试 10
（一）系统硬件连接产生的故障 10
（二）由于信号设置产生的故障 10
总结 12
参考文献 13
谢辞 14
引言
随着工业4.0时代的到来，社会的不断发展，人工智能也是目前社会的热点话题。注塑机这个在工业生产过程中必不可少的设备，在很多地方被应用，尤其是在汽车配件生产中得到广泛应用，因此注塑机的下料系统也成了一个值得思考的问题，如何选择下料设备既能提高生产效率，又能节省劳动力，带着这些问题展开了思考，决定写一篇关于注塑机下料系统的设计，之所以能够有这样的思考和想到这样的设计，源于在实习单位的受到启发，在实习单位主要从事注塑机方便的工作，同时又根据自己在学校所学工业机器人方便的知识作为基础，展开思考与研究。
本文先从系统方案分析论证，最终选择伟立工业机器人作为下料装置，工业机器人作为人工智能的产物，应用到工业生产中，既能实现自动化生产，提高工作效率，又能跟上社会以及工业发展的步伐，接着根据学习设备的操作与运用，完成机械手与注塑机、机械手与传送带间的信号连接，实现下料系统的自动化工作，在下料系统的自动化工作中，对设备出现的故障进行分析其原因，排除进行处理。
此方案在一定程度上大大提高了工业生产的效率， *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
避免了人工下料及其他非标设备方式下料带来的弊端，减少了人工下料在工业生产中安全事故的发生率，取代了气缸式下料机的不灵活，此设计符合工业生产的要求，降低了工业生产中人力的使用率，真正意义上实现自动化生产。
一、系统方案设计
（一）系统功能介绍
1、注塑机介绍
本设计中使用的是海天120T卧式注塑机，这类注塑机在操作简单，便于维修，生产相对稳定。由于它是卧式的，所以重心比较低，从而就有了上述中的一些优点，但此款注塑机也有一些缺点，比如开模后塑件可能会自动脱落，机台占地面积较大。
图11 120T注塑机
2、下料要求分析
为了设计出一种更好的下料方式，收集了很多相关的资料进行研究，也了解到最早是采用人工下料的方式，人工下料需要一个人守在注塑机前，当注塑机开模完成后，人工按下安全门打开按钮，取出已成型的注塑件，然后放入包装箱，再按下安全门关闭按钮，整个过程耗时长，生产效率低，需要人工来做一些机械化的作业，作业的人员工作乏味疲惫，一定程度上浪费了人的价值。根据所知的这些人工下料的缺点，展开了一些相关的思考，思考的结果是采用一些自动化的设备来下料，实现从原料进入模腔到最后成型注塑件的下料。
（二）系统方案论证
1、传统手工下料
注塑机最早采用的手工下料，手工下料每台注塑机需要配备一到两人每时每刻守在注塑机面前，等待注塑机注塑成型，然后取出注塑件，这种下料方式，严重的浪费了人力，甚至可能拖慢工业的进步与发展。对于现在这样高速发展的社会更是不太适合，所以，很快这种注塑机下料方式就被淘汰。
2、自动化设备下料
根据深入的思考与研究，最开始选用了一款针对模具类型的非标设备进行下料，这款非标设备主要的工作介质是气压，也就是一款气缸式的下料机，气缸，对于学习工业自动化等相关知识的学者都有所了解，它的动作范围是相对来说比较狭隘的，一个电磁阀只能控制一个方向上来回的动作，因此，气缸式下料机不够灵活等缺点。
3、机器人下料
为了能够找到一种更好的下料方式，进一步对注塑机及注塑机的模具进行分析，发现对于一台注塑机，可以使用多种类型的模具，能够产出不同的注塑件，想到这些特点，决定选用机械手来进行下料。
（三）系统设备选型
1. 机械手的选型
选型的原则：
海天120T卧式注塑机作为对象，选用伟立的一款三轴横走型机械手，之所以选用这款三轴机械手而不是选用自由度更高的机械手是因为三轴横走型机械手的工作范畴已经能够实现注塑机下料的自动化，同时伟立这款横走型机械手，其体积相对较小，不会占用很大的空间，在负载能力上，它的负载能力，足够承载120T注塑机产品重量，不需要花费更高的价钱选用自由度很高的机械手。
三轴横走型机械手，三轴就是空间上的XYZ轴，这款机械手可以在这三个轴上来回动作，在注塑机的模具及塑件特征的基础上更换不同的机械手末端执行器或者夹爪和吸盘。
图12 机械手概念图
2、末端执行器的选型
为了能够实现更高效率的下料，往往选择合适末端执行器也是尤为重要的，本部分主要根据产品及模具特征提供两种不同的末端执行器。
（1）真空吸盘
使用真空吸盘作为机械手吸取抓手，不仅是因为真空吸盘比较廉价，而且真空吸盘在特征上不会破坏产品，能够保持产品表面完整，不会像夹具一样容易夹伤产品，如图13，这种吸盘式的末端执行器，主要由四个波纹式的小吸盘通过铝材连接而成，被用在两模腔的叶片link等汽车配件上。
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